一种提高达林顿管电流能力的结构及其制作方法与流程

本发明属于芯片制作工艺，具体涉及一种提高达林顿管电流能力的结构及其制作方法。

背景技术：

1、达林顿管又称复合管，它是将两个三极管适当的串联在一起，以组成一只等效的新的三极管。这个等效的三极管就是达林顿三极管，其放大倍数是原二者放大倍数的乘积，因此它的特点是放大倍数非常高。达林顿管的作用一般是在高灵敏的放大电路中放大非常微小的信号，如大功率开关电路。在电子学电路设计中，达林顿接法常用于功率放大器和稳压电源中。

2、达林顿管的典型应用是：用于负载驱动电路，用于大功率开关电路、电机调速、逆变电路；用于自动控制电路；用于音频功率放大器电路；驱动小型继电器；驱动led智能显示屏等。在达林顿管应用时，可以一只达林顿管单独使用，也可若干达林顿管组成多路达林顿管阵列使用，本发明主要以单路达林顿管设计举例，也可应用于多路达林顿的结构设计中。

3、对于半导体三极管器件，其电流能力主要由发射区的有效边长决定，发射区边长越长，三极管电流能力越大，所谓发射区的有效边长指的是基区孔对应的发射区的边长总和，达林顿管本质上仍是三极管。目前，主流半导体达林顿管发射区的工艺结构为常规的条形结构，如图1所示。采用该发射区结构设计的达林顿管虽然各项电性能可以满足应用需求，但其存在单位面积电流能力小的缺点，导致芯片面积较大，成本较高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种提高达林顿管电流能力的结构及其制作方法，在芯片面积不变的情况下，提高了芯片的电流能力，或在相同电流能力的情况下，使芯片面积减小，降低了芯片的成本。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种提高达林顿管电流能力的结构，包括基区和设置于基区上的锯齿状结构的发射区，所述锯齿状结构凹陷处设置有基区孔；所述发射区和基区孔之前设置有氧化层。

4、进一步的，所述发射区的锯齿状结构的齿宽度为20-30μm。

5、进一步的，所述发射区的锯齿状结构的齿长度为20-30μm。

6、进一步的，所述发射区的锯齿状结构的齿间距为20-40μm。

7、进一步的，所述基区孔与发射区间隔设置。

8、进一步的，所述基区孔与发射区间隔距离为6-8μm。

9、进一步的，所述基区孔的长度为6-16μm。

10、进一步的，所述基区孔的宽度为6-10μm。

11、进一步的，所述基区的扩区深度为3-4μm，所述发射区的扩区深度为1-2μm。

12、一种提高达林顿管电流能力的结构的制作方法，包括以下步骤：

13、在衬底的硅片材料上生产形成外延层，光刻出基区的区域，注入硼及硼退火形成基区；

14、预设发射区的锯齿状结构尺寸，光刻处发射区；

15、在基区开设基区孔，并在硅片正面沉积金属，光刻金属及合金，形成欧姆接触完成制备。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

17、本发明提供一种提高达林顿管电流能力的结构及其制作方法，包括基区和设置于基区上的锯齿状结构的发射区，所述锯齿状结构凹陷处设置有基区孔；所述发射区和基区孔之前设置有氧化层；本申请通过提高发射区的有效边长，可在不改变芯片面积的情况下，使芯片电流能力在原基础上提高67％，显著提高芯片的电流能力；同样，可用更小的芯片面积来满足电流能力的需求，降低了芯片的成本。

技术特征：

1.一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，包括基区(1)和设置于基区(1)上的锯齿状结构的发射区(2)，所述锯齿状结构凹陷处设置有基区孔(3)；所述发射区(2)和基区孔(3)之前设置有氧化层。

2.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述发射区(2)的锯齿状结构的齿宽度为20-30μm。

3.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述发射区(2)的锯齿状结构的齿长度为20-30μm。

4.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述发射区(2)的锯齿状结构的齿间距为20-40μm。

5.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述基区孔(3)与发射区(2)间隔设置。

6.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述基区孔(3)与发射区(2)间隔距离为6-8μm。

7.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述基区孔(3)的长度为6-16μm。

8.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述基区孔(3)的宽度为6-10μm。

9.根据权利要求1所述一种提高达林顿管电流能力的结构，其特征在于，所述基区(1)的扩区深度为3-4μm，所述发射区(2)的扩区深度为1-2μm。

10.一种提高达林顿管电流能力的结构的制作方法，其特征在于，基区权利要求1-9所述任意项一种提高达林顿管电流能力的结构，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种提高达林顿管电流能力的结构及其制作方法，包括基区和设置于基区上的锯齿状结构的发射区，所述锯齿状结构凹陷处设置有基区孔；所述发射区和基区孔之前设置有氧化层；本申请通过提高发射区的有效边长，可在不改变芯片面积的情况下，使芯片电流能力在原基础上提高67％，显著提高芯片的电流能力；同样，可用更小的芯片面积来满足电流能力的需求，降低了芯片的成本。

技术研发人员：李照,杨晓文,侯斌,王怡鑫,张文鹏,杨庚,赵帆,鲁红玲,黄山圃
受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12